DE102011114506A1 - Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid - Google Patents

Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid Download PDF

Info

Publication number
DE102011114506A1
DE102011114506A1 DE102011114506A DE102011114506A DE102011114506A1 DE 102011114506 A1 DE102011114506 A1 DE 102011114506A1 DE 102011114506 A DE102011114506 A DE 102011114506A DE 102011114506 A DE102011114506 A DE 102011114506A DE 102011114506 A1 DE102011114506 A1 DE 102011114506A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
electrically conductive
mass
magnetic field
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011114506A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Fröhlich
André Thess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Ilmenau
Original Assignee
Technische Universitaet Ilmenau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Ilmenau filed Critical Technische Universitaet Ilmenau
Priority to DE102011114506A priority Critical patent/DE102011114506A1/en
Priority to JP2014531250A priority patent/JP6117213B2/en
Priority to DE112012003952.1T priority patent/DE112012003952B4/en
Priority to PCT/EP2012/068685 priority patent/WO2013041694A1/en
Publication of DE102011114506A1 publication Critical patent/DE102011114506A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • G01F1/58Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects by electromagnetic flowmeters

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung eines Massen- oder Volumenstromes eines elektrisch leitfähigen Fluids mittels Lorentzkraftkompensation. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur berührungslosen Messung des Massen- oder Volumenstroms (v1) eines elektrisch leitfähigen Fluids gelöst, bei dem am Ort der Strömung ein Magnetfeld erzeugt wird und eine aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und des Massen- oder Volumenstroms (v1) entstehende Kraft- oder Momentkomponente erfasst wird, wobei der Massen- oder Volumenstrom (v1) im Magnetfeld mit einem zweiten bekannten Durchfluss eines weiteren elektrisch leitfähigen Fluides (v2) oder eines bewegten elektrisch leitfähigen Festkörpers (4, 5) bekannter Geschwindigkeit überlagert wird und aus der damit bekannten Geschwindigkeit der Durchfluss des zu messenden Fluids ermittelt wird und mit einer Vorrichtung zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung des Massen- oder Volumenstroms (v1) eines in einem rohrförmigen Gefäß (1) strömenden elektrisch leitfähigen Fluids gelöst, bei der am Ort der Strömung ein Magnetfeld erzeugt wird und eine aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und des Massen- oder Volumenstroms (v1) entstehende Kraft- oder Momentkomponente erfasst wird, wobei parallel zu dem rohrförmigen oder rinnenförmigen Kanal (1) ein weiterer rohrförmiger oder rinneförmiger Kanal (2), in dem ein weiteres Fluid strömt, so angeordnet ist, dass die Feldlinien eines Magneten (3) beide Kanäle (1, 2) durchdringen und eine Auswerteeinheit zur Erfassung des resultierenden Kraft- oder Momentenkomponenten vorhanden ist.The invention relates to a method and a device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid by means of Lorentz force compensation. The object is achieved with a method for non-contact measurement of the mass or volume flow (v1) of an electrically conductive fluid, wherein at the location of the flow, a magnetic field is generated and due to the relative movement between the magnetic field and the mass or volume flow (v1 ) is detected, wherein the mass or volume flow (v1) is superimposed in the magnetic field with a second known flow of another electrically conductive fluid (v2) or a moving electrically conductive solid body (4, 5) of known speed and off the speed known to flow of the fluid to be measured is determined and solved with a device for non-contact speed measurement of the mass or volume flow (v1) in a tubular vessel (1) flowing electrically conductive fluid in which generates a magnetic field at the location of the flow will and one on Because of the relative movement between the magnetic field and the mass or volume flow (v1) resulting force or moment component is detected, wherein parallel to the tubular or channel-shaped channel (1) another tubular or channel-shaped channel (2), in which flows another fluid , Is arranged so that the field lines of a magnet (3) both channels (1, 2) penetrate and an evaluation unit for detecting the resulting force or torque components is present.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Messung eines Massen- oder Volumenstromes eines elektrisch leitfähigen Fluids mittels Lorentzkraftkompensation.The invention relates to a method and a device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid by means of Lorentz force compensation.

Die Messung der Strömungsgeschwindigkeit durch herkömmliche Messverfahren wie Flügelräder, Pitotrohre und dergleichen, ist in Metall-, Halbleiter- und Glasschmelzen nicht möglich, weil Erosion zur Zerstörung der Messsensoren führt. Deshalb werden für Hochtemperaturschmelzen berührungslose elektromagnetische Strömungsmessverfahren verwendet.The measurement of the flow velocity by conventional measuring methods such as impellers, pitot tubes and the like, is not possible in metal, semiconductor and glass melts, because erosion leads to the destruction of the measuring sensors. Therefore, non-contact electromagnetic flow measuring methods are used for high-temperature melting.

Ein berührungsloses elektromagnetisches Messverfahren namens Lorentzkraft-Anemometrie wird in DE 10 2005 046 910 B4 beschrieben. Das Verfahren dient der berührungslosen Inspektion von in Rohren oder Rinnen bewegten elektrisch leitfähigen Substanzen. Es beruht auf der Erzeugung eines Magnetfeldes am Ort der Strömung durch ein Magnetsystem und auf der Messung der durch die Strömung auf das Magnetsystem einwirkenden Lorentzkraft. Mit Hilfe eines flexibel einsetzbaren Magnetsystems wird in die zu inspizierende Substanz ein magnetisches Primärfeld eingekoppelt und mit einem geeigneten Messsystem die aufgrund der Relativbewegung zwischen dem magnetischen Primärfeld und der zu inspizierenden Substanz entstehenden und auf das Magnetsystem wirkenden Kraft- und Momentkomponenten erfasst.A non-contact electromagnetic measurement technique called Lorentz force anemometry is used in DE 10 2005 046 910 B4 described. The method is used for non-contact inspection of moving in pipes or gutters electrically conductive substances. It is based on the generation of a magnetic field at the location of the flow through a magnet system and on the measurement of the Lorentz force acting on the magnet system by the flow. With the aid of a magnet system which can be used flexibly, a primary magnetic field is coupled into the substance to be inspected, and with a suitable measuring system, the force and moment components arising from the relative movement between the primary magnetic field and the substance to be inspected and acting on the magnet system are detected.

Analoge Verfahren sind in JP 57199917 A , und WO 00/58695 A1 angegeben.Analogous methods are in JP 57199917 A , and WO 00/58695 A1 specified.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist, dass das Messsignal nicht nur von der Geschwindigkeit, sondern auch von der Magnetfeldstärke abhängt. Wenn sich die Magnetfeldstärke auf Grund von Temperaturvariationen oder Alterungserscheinungen des Magnetmaterials ändert, entstehen Messfehler. Weiterhin muss die Strömungsmessung häufig in Anwesenheit bereits vorhandener äußerer Magnetfelder „Störfelder” erfolgen. Dies ist beispielsweise bei der Strömungsmessung in flüssigem Aluminium in einer Aluminiumreduktionszelle der Fall. Die Messung mittels Lorentzkraft-Anemometrie wird dadurch erschwert, dass in der Aluminiumreduktionszelle ein magnetisches Gleichfeld von der Größenordnung 0,1 Tesla herrscht, welches eine starke geschwindigkeitsunabhängige Anziehungskraft auf das Magnetsystem eines Lorentzkraft-Anemometers ausüben und eine Messung verfälschen würde.A disadvantage of these methods is that the measurement signal depends not only on the speed, but also on the magnetic field strength. If the magnetic field strength changes due to temperature variations or aging of the magnetic material, measurement errors will occur. Furthermore, the flow measurement must often take place in the presence of already existing external magnetic fields "interference fields". This is the case, for example, in flow measurement in liquid aluminum in an aluminum reduction cell. The measurement by means of Lorentz force anemometry is made more difficult by the fact that a DC magnetic field of the order of magnitude of 0.1 Tesla prevails in the aluminum reduction cell, which exerts a strong, speed-independent attractive force on the magnet system of a Lorentz force anemometer and would falsify a measurement.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen diese Messfehler vermieden werden.The object of the invention is therefore to provide a method and a device with which these measurement errors are avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist und mit einer Vorrichtung, welche die in Anspruch 9 oder 12 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.The object is achieved with a method having the features specified in claim 1 and with a device having the features specified in claim 9 or 12, solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Der zu messende unbekannte Durchfluss (Massenstrom oder Volumenstrom) v1 im Magnetfeld wird mit einem zweiten bekannten Durchfluss v2 eines einfach handhabbaren elektrisch leitfähigen Fluides oder eines bewegten elektrisch leitfähigen Festkörpers bekannter Geschwindigkeit überlagert. Durch diese Überlagerung ist die resultierende Lorentzkraft eine Überlagerung der durch den unbekannten Durchfluss erzeugten Lorentzkraft und der Kraft durch den zweiten, bekannten Durchfluss oder die bekannte Geschwindigkeit des Festkörpers. Die resultierende Lorentzkraft kann durch eine Regelung auf einen bestimmten, konstanten Wert eingestellt werden oder ein zeitlicher Verlauf gezielt erregt werden.The unknown flow (mass flow or volume flow) v 1 in the magnetic field to be measured is superposed with a second known flow v 2 of an easily handled electrically conductive fluid or a moving electrically conductive solid of known speed. As a result of this superimposition, the resulting Lorentz force is a superposition of the Lorentz force generated by the unknown flow and the force due to the second known flow or the known velocity of the solid. The resulting Lorentz force can be adjusted by a control to a specific, constant value or a time course can be specifically excited.

Aus dem dann bekannten oder deutlich einfacher zu messenden Durchfluss v2 kann der gesuchte Durchfluss v1 sehr einfach berechnet werden.From the then known or much easier to measure flow v 2 of the desired flow v 1 can be calculated very easily.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass der bekannte Durchfluss derart zur Kompensation der Lorentzkraft benutzt wird, dass diese verschwindet. Dafür muss der Durchfluss so geregelt werden, dass das Kraftsignal der Lorentzkraftmessung Null wird.An advantageous embodiment provides that the known flow is used to compensate for the Lorentz force that this disappears. For this, the flow must be regulated so that the force signal of the Lorentz force measurement is zero.

Ferner ist es möglich, die bekannte Bewegung eines elektrisch leitfähigen Festkörpers derart zur Kompensation der Lorentzkraft zu benutzen, dass diese verschwindet. Dabei wird die Bewegung so geregelt werden, dass das Kraftsignal der Lorentzkraftmessung Null wird.Furthermore, it is possible to use the known movement of an electrically conductive solid in such a way to compensate for the Lorentz force that it disappears. The movement will be regulated so that the force signal of the Lorentz force measurement becomes zero.

Dem Fachmann sind geeignete Ausführungsformen einer solchen Regelung geläufig.The person skilled in suitable embodiments of such a scheme are familiar.

Eine vorteilhafte Form der Bewegung ist die Drehbewegung, weil diese endlos läuft. Die Richtung der Bewegung des Festkörpers ist entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Fluids; der Betrag hängt von der konstruktiven Ausführung und den Leitfähigkeiten ab.An advantageous form of movement is the rotational movement, because it runs endlessly. The direction of movement of the solid is opposite to the direction of movement of the fluid; the amount depends on the design and the conductivities.

Die Durchflussmessung des möglicherweise aggressiven Mediums wird somit auf die Messung einer Geschwindigkeit bzw. einer Winkelgeschwindigkeit außerhalb des Fluids zurückgeführt.The flow measurement of the potentially aggressive medium is thus attributed to the measurement of a velocity or an angular velocity outside the fluid.

Aus der dann bekannten oder deutlich einfacher zu messenden Geschwindigkeit kann der gesuchte Durchfluss bestimmt werden. From the then known or much easier to be measured speed of the desired flow can be determined.

Der bekannte Durchfluss bzw. die bekannte Bewegung kann auch zur Ermittlung der Kennlinie des Lorentzkraft-Anemometers verwendet werden, indem bei bekanntem Eingangssignal die Größe des Ausgangssignals der Lorentzkraftmessung bestimmt wird. Das kann an beliebig vielen Punkten auf der Kennlinie erfolgen. Für eine lineare Kennlinie sind mindestens zwei Punkte nötig.The known flow or the known movement can also be used to determine the characteristic curve of the Lorentz force anemometer by determining the size of the output signal of the Lorentz force measurement when the input signal is known. This can be done at any number of points on the characteristic curve. For a linear characteristic at least two points are necessary.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Darin zeigen:Show:

1 eine Anordnung mit einem zusätzlichen Fluid, 1 an arrangement with an additional fluid,

2 eine Anordnung mit zwei zusätzlichen Fluiden, 2 an arrangement with two additional fluids,

3 eine Anordnung mit einer rotierenden Scheibe, 3 an arrangement with a rotating disk,

4 eine Anordnung mit zwei rotierenden Scheiben und 4 an arrangement with two rotating discs and

5 eine Anordnung mit einem rotierenden Hohlzylinder. 5 an arrangement with a rotating hollow cylinder.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine Anordnung dargestellt, bei der das zu untersuchende Fluid in einem rohrförmigen oder rinnenförmigen Kanal 1 mit der zu bestimmenden Geschwindigkeit v1 strömt. Parallel zum Kanal 1 ist ein weiterer rohrförmiger oder rinnenförmiger Kanal 2 angeordnet, welcher von einem weiteren Fluid, dessen Strömungsgeschwindigkeit v2 beträgt, durchströmt wird. Beide Kanäle werden vom Magnetfeld eines Magneten 3 durchdrungen. Die zu ermittelnde unbekannte Strömungsgeschwindigkeit v1 wird mit einer zweiten Strömungsgeschwindigkeit v2 eines einfach handhabbaren elektrisch leitfähigen Fluids überlagert. Dem Fachmann sind einfach handhabbare elektrisch leitfähigen Fluide, beispielweise Elektrolyte oder niedrig schmelzende Metalle und Legierungen, bekannt. Aus der bekannten oder deutlich einfacher zu messenden Strömungsgeschwindigkeit v2 kann die gesuchte Strömungsgeschwindigkeit v1 sehr einfach berechnet werden. Hierzu dient eine hier nicht dargestellte Auswerteeinheit, mit der der resultierende magnetische Fluss oder eine dadurch verursachte Lorentzkraft bestimmt wird, welche ein Maß für die zu bestimmende Strömungsgeschwindigkeit v1 darstellt.In 1 an arrangement is shown in which the fluid to be examined in a tubular or channel-shaped channel 1 flows at the speed v 1 to be determined. Parallel to the canal 1 is another tubular or channel-shaped channel 2 arranged, which is flowed through by another fluid whose flow velocity v 2 . Both channels are from the magnetic field of a magnet 3 penetrated. The unknown flow velocity v 1 to be determined is superimposed with a second flow velocity v 2 of an easily handled electrically conductive fluid. The person skilled in easily manageable electrically conductive fluids, such as electrolytes or low-melting metals and alloys are known. From the known or much easier to measure flow velocity v 2 , the sought flow velocity v 1 can be calculated very easily. This purpose is served by an evaluation unit, not shown here, with which the resulting magnetic flux or a Lorentz force caused thereby is determined, which represents a measure of the flow velocity v 1 to be determined.

Die Querschnitte von Kanal 1 und dem zusätzlichen Kanal 2 können gleich oder auch unterschiedlich ausgeführt sein. Die räumliche Anordnung kann gleichermaßen horizontal oder vertikal ausgeführt werden.The cross sections of channel 1 and the additional channel 2 can be the same or different. The spatial arrangement can be carried out equally horizontally or vertically.

2 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei weitere rohrförmige oder rinnenförmige Kanäle 2.1 und 2.2 angebracht sind. Damit können zwei Referenzströme der magnetischen Wirkung des zu ermittelndes Fluids und damit den bewirkten Lorentzkräften überlagert werden. Diese Ausführung ist vorteilhaft zur Untersuchung von Anordnungen mit nichtlinearen Feldeigenschaften einsetzbar. 2 shows an embodiment in which two further tubular or channel-shaped channels 2.1 and 2.2 are attached. Thus, two reference currents of the magnetic effect of the fluid to be determined and thus the Lorentz forces caused to be superimposed. This embodiment is advantageously used for the investigation of arrangements with non-linear field properties.

Eine Ausführungsform, bei der anstelle eines Referenzstromes ein bewegtes elektrisch leitendes Bauelement in Form einer Scheibe 4 verwendet wird, ist in 3 dargestellt. Die Scheibe 4 rotiert auf einer rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Drehachse.An embodiment in which, instead of a reference current, a moving electrically conductive component in the form of a disk 4 is used in 3 shown. The disc 4 rotates on a rotational axis arranged at right angles to the flow direction of the fluid.

4 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine rotierende Scheibe (4.1) und eine zusätzliche rotierende Scheibe (4.2) auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. 4 shows an embodiment in which a rotating disc ( 4.1 ) and an additional rotating disc ( 4.2 ) are arranged on a common axis.

Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform rotiert ein Hohlzylinder 5 um eine rechtwinklig zur Strömungsachse angeordnete Drehachse, sodass die Mantelfläche des Hohlzylinders 5 vom Magnetfeld des Magneten 3 erfasst wird.At the in 5 illustrated embodiment rotates a hollow cylinder 5 around a right angle to the flow axis arranged axis of rotation, so that the lateral surface of the hollow cylinder 5 from the magnetic field of the magnet 3 is detected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
rohrförmiger oder rinnenförmiger Kanal für das zu untersuchende Fluidtubular or channel-shaped channel for the fluid to be examined
22
rohrförmiger oder rinnenförmiger Kanal für ein weiteres Fluidtubular or channel-shaped channel for another fluid
2.1, 2.22.1, 2.2
weitere Kanälemore channels
33
Magnetmagnet
44
Drehscheibeturntable
4.14.1
rotierende Scheiberotating disc
4.24.2
zusätzliche rotierende Scheibeadditional rotating disc
55
Hohlzylinderhollow cylinder
v1 v 1
Strömungsgeschwindigkeit des zu untersuchenden FluidsFlow velocity of the fluid to be examined
v2 v 2
Strömungsgeschwindigkeit eines weiteren FluidsFlow rate of another fluid
SS
magnetischer Südpolmagnetic south pole
NN
magnetischer Nordpolmagnetic north pole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005046910 B4 [0003] DE 102005046910 B4 [0003]
  • JP 57199917 A [0004] JP 57199917A [0004]
  • WO 00/58695 A1 [0004] WO 00/58695 A1 [0004]

Claims (17)

Verfahren zur berührungslosen Messung des Massen- oder Volumenstroms eines elektrisch leitfähigen Fluids bei dem am Ort der Strömung ein Magnetfeld erzeugt wird und eine aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und dem Massen- oder Volumenstrom entstehende Kraft- oder Momentkomponente erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Massen- oder Volumenstrom im Magnetfeld mit einem zweiten bekannten Durchfluss eines weiteren elektrisch leitfähigen Fluides oder eines bewegten elektrisch leitfähigen Festkörpers bekannter Geschwindigkeit überlagert wird und aus der damit bekannten Geschwindigkeit der Durchfluss des zu messenden Fluids ermittelt wird.Method for non-contact measurement of the mass or volume flow of an electrically conductive fluid in which a magnetic field is generated at the location of the flow and a force or moment component resulting from the relative movement between the magnetic field and the mass or volume flow is detected, characterized in that Mass or volume flow in the magnetic field with a second known flow of another electrically conductive fluid or a moving electrically conductive solid body of known speed is superimposed and is determined from the known speed of flow of the fluid to be measured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Durchflusses des weiteren Fluids oder des Festkörpers entgegengesetzt zur Richtung des zu messenden Fluids ist.A method according to claim 1, characterized in that the direction of flow of the further fluid or the solid is opposite to the direction of the fluid to be measured. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bekannte Durchfluss so geregelt wird, dass die Kraft- oder Momentkomponente einen bestimmten Wert oder zeitlichen Signalverlauf annimmt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the known flow is controlled so that the force or moment component assumes a particular value or temporal waveform. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bekannte Durchfluss so geregelt wird, dass die Kraft- oder Momentkomponente Null wird.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the known flow is controlled so that the force or moment component is zero. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine bekannte Bewegung des elektrisch leitfähigen Festkörpers derart zur Überlagerung der Lorentzkraft benutzt wird, dass die Bewegung so geregelt wird, dass die Kraft- oder Momentkomponente einen bestimmten Wert oder zeitlichen Signalverlauf annimmt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that a known movement of the electrically conductive solid is used to superimpose the Lorentz force such that the movement is controlled so that the force or moment component assumes a particular value or temporal signal waveform. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine bekannte Bewegung des elektrisch leitfähigen Festkörpers derart zur Kompensation der Lorentzkraft benutzt wird, dass diese verschwindet, indem die Bewegung so geregelt wird, dass das Kraft- oder Momentensignal der Lorentzkraftmessung Null wird.A method according to claim 1, 2 or 5, characterized in that a known movement of the electrically conductive solid is used to compensate for the Lorentz force, that this disappears by the movement is controlled so that the force or torque signal of Lorentz force measurement is zero. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Verteilung der Leitfähigkeit oder Materialstärke des bewegten elektrisch leitfähigen Festkörpers bei gleichförmiger Bewegung einen zeitlich veränderlichen Signalverlauf erzeugt.The method of claim 1, 2, 5 or 6, characterized in that a certain distribution of the conductivity or material thickness of the moving electrically conductive solid body with uniform movement generates a time-varying waveform. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bekannte Bewegung eine Drehbewegung ist.A method according to claim 1, 2, 5, 6 or 7, characterized in that the known movement is a rotary movement. Vorrichtung zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung des Massen- oder Volumenstroms eines in einem rohrförmigen oder rinnenförmigen Kanal (1) strömenden elektrisch leitfähigen Fluids bei der am Ort der Strömung ein Magnetfeld erzeugt wird und eine aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und des Massen- oder Volumenstroms entstehende Kraft- oder Momentkomponente erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem rohrförmigen oder rinnenförmigen Kanal (1) ein weiterer rohrförmiger oder rinnenförmigen Kanal (2), in dem ein weiteres Fluid strömt, so angeordnet ist, dass die Feldlinien eines Magneten (3) beide Kanäle (1, 2) durchdringen und eine Auswerteeinheit zur Erfassung des Durchflusses im weiteren Kanal vorhanden ist.Apparatus for non-contact speed measurement of the mass or volume flow of a in a tubular or channel-shaped channel ( 1 ) flowing electrically conductive fluid in which a magnetic field is generated at the location of the flow and a force or moment component resulting from the relative movement between the magnetic field and the mass or volume flow is detected, characterized in that adjacent to the tubular or channel-shaped channel ( 1 ) another tubular or channel-shaped channel ( 2 ), in which another fluid flows, is arranged so that the field lines of a magnet ( 3 ) both channels ( 1 . 2 ) and an evaluation unit for detecting the flow in the other channel is present. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Magnet (3) ein Dauermagnet verwendet wird.Device according to claim 9, characterized in that as magnet ( 3 ) a permanent magnet is used. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu dem rohrförmigen oder rinnenförmigen Kanal (1) zwei weitere rohrförmige oder rinnenförmigen Kanal (2.1, 2.2) angeordnet sind.Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that parallel to the tubular or channel-shaped channel ( 1 ) two further tubular or channel-shaped channel ( 2.1 . 2.2 ) are arranged. Vorrichtung zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung des Massen- oder Volumenstroms eines in einem rohrförmigen Gefäß (1) strömenden elektrisch leitfähigen Fluids bei der am Ort der Strömung ein Magnetfeld erzeugt wird und eine aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Magnetfeld und des Massen- oder Volumenstroms entstehende Kraft- oder Momentkomponente erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegtes elektrisch leitendes Bauelement vom Magnetfeld des Magneten (3) erfasst wird und eine Auswerteeinheit zur Erfassung der Geschwindigkeit des bewegten Bauelementes vorhanden ist.Device for the non-contact speed measurement of the mass or volume flow of a vessel in a tubular vessel ( 1 ) flowing electrically conductive fluid in which at the location of the flow, a magnetic field is generated and due to the relative movement between the magnetic field and the mass or volume flow resulting force or moment component is detected, characterized in that a moving electrically conductive component of the magnetic field of the magnet ( 3 ) is detected and an evaluation unit for detecting the speed of the moving component is present. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte elektrisch leitende Bauelement eine bestimmte Verteilung der Leitfähigkeit oder Materialstärke aufweist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the moving electrically conductive component has a certain distribution of conductivity or material thickness. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass als bewegtes elektrisch leitendes Bauelement eine Scheibe (4) verwendet wird, die auf einer rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Drehachse rotiert.Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that as a moving electrically conductive component a disc ( 4 ) is used, which rotates on a rotational axis arranged at right angles to the flow direction of the fluid. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche rotierende Scheibe (4.2) angeordnet ist.Apparatus according to claim 14, characterized in that an additional rotating disc ( 4.2 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Scheibe (4.1) und die zusätzliche rotierende Scheibe (4.2) mit gleicher Winkelgeschwindigkeit betrieben werden.Apparatus according to claim 15, characterized in that the rotating disc ( 4.1 ) and the additional rotating disc ( 4.2 ) are operated at the same angular velocity. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegte elektrisch leitende Bauelement die Form eines Hohlzylinders (5) aufweist und auf einer rechtwinklig zur Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Drehachse rotiert. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the moving electrically conductive component in the form of a hollow cylinder ( 5 ) and rotates on a right angle to the flow direction of the fluid arranged axis of rotation.
DE102011114506A 2011-09-22 2011-09-22 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid Withdrawn DE102011114506A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011114506A DE102011114506A1 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid
JP2014531250A JP6117213B2 (en) 2011-09-22 2012-09-21 Non-contact measurement method and apparatus for mass flow rate or volume flow rate of conductive fluid
DE112012003952.1T DE112012003952B4 (en) 2011-09-22 2012-09-21 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid
PCT/EP2012/068685 WO2013041694A1 (en) 2011-09-22 2012-09-21 Method and device for the contactless measurement of a mass flow or volumetric flow of an electrically conductive fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011114506A DE102011114506A1 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011114506A1 true DE102011114506A1 (en) 2013-03-28

Family

ID=47046545

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011114506A Withdrawn DE102011114506A1 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid
DE112012003952.1T Expired - Fee Related DE112012003952B4 (en) 2011-09-22 2012-09-21 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112012003952.1T Expired - Fee Related DE112012003952B4 (en) 2011-09-22 2012-09-21 Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6117213B2 (en)
DE (2) DE102011114506A1 (en)
WO (1) WO2013041694A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012616A1 (en) 2013-07-23 2015-01-29 Technische Universität Ilmenau Method and device for non-contact measurement of the mass or volume flow of an electrically conductive fluid
DE102017005210A1 (en) 2017-05-30 2018-12-20 Technische Universität Ilmenau Device for determining parameters of an electrically conductive substance and associated method
EP3584587A3 (en) * 2018-05-29 2020-04-08 Nabtesco Corporation Speed detecting device and speed detecting method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6395568B2 (en) * 2014-11-13 2018-09-26 愛知時計電機株式会社 Flow meter and electromagnetic flow meter

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199917A (en) 1981-06-03 1982-12-08 Hitachi Ltd Electromagnetic flowmeter for liquid metal
DE19616281A1 (en) * 1995-04-26 1996-11-07 Hydrometer Gmbh Magnetic flow sensor for detecting flow of electrically conductive liquid
WO2000058695A1 (en) 1999-03-25 2000-10-05 Mpc Metal Process Control Ab Method and device for measuring a parameter of a metal bed
US6530285B1 (en) * 2001-08-20 2003-03-11 Murray F. Feller Magnetic flow sensor probe
DE102005046910B4 (en) 2005-09-21 2009-03-19 Technische Universität Ilmenau Method and arrangement for non-contact inspection of moving electrically conductive substances
DE102007046881A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-16 Forschungszentrum Dresden - Rossendorf E.V. Method and arrangement for measuring the flow of electrically conductive media
DE102009057861A1 (en) * 2008-12-11 2010-07-01 Sms Siemag Ag Device for detecting the flow and method therefor
DE102009006733A1 (en) * 2007-09-20 2010-08-12 Hydrometer Gmbh Method for MID measurement of flow rates and MID flow meters
DE102010003642A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Cassette with a sensor for determining the difference between a first and a second liquid flow

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE326843B (en) 1968-12-09 1970-08-03 Asea Ab
BE757310A (en) * 1969-10-11 1971-04-09 Siemens Ag METHOD FOR DETERMINING THE VOLUMETRIC DIFFERENCE OF TWO CURRENTS OF MATERIAL BY INDUCTIVE MEASUREMENT OF THE FLOW RATE
JPS5187074A (en) * 1975-01-29 1976-07-30 Hitachi Ltd
JPS5244214A (en) * 1975-10-03 1977-04-07 Matsushita Electric Works Ltd Method of producing thin woody veneer laminated board
SE434192B (en) * 1982-09-28 1984-07-09 Gambro Lundia Ab DEVICE FOR SEATING THE DIFFERENCE BETWEEN TWO FLOWS IN TWO DIFFERENT CHANNELS
JPS62255872A (en) * 1986-04-28 1987-11-07 Sanmei Denki Kk Rotating speed detector
JPH07181195A (en) * 1993-12-24 1995-07-21 Kobe Steel Ltd Electromagnetic flow velocity sensor for molten metal and flow velocity measuring apparatus as well as flow velocity measuring method using it
US6630285B2 (en) 1998-10-15 2003-10-07 Mitsui Chemicals, Inc. Positive sensitive resin composition and a process for forming a resist pattern therewith
JP2005283438A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Jfe Steel Kk Method for measuring surface flow velocity of molten metal
NL1034905C2 (en) * 2008-01-11 2009-07-14 Berkin Bv Flow measuring device.

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199917A (en) 1981-06-03 1982-12-08 Hitachi Ltd Electromagnetic flowmeter for liquid metal
DE19616281A1 (en) * 1995-04-26 1996-11-07 Hydrometer Gmbh Magnetic flow sensor for detecting flow of electrically conductive liquid
WO2000058695A1 (en) 1999-03-25 2000-10-05 Mpc Metal Process Control Ab Method and device for measuring a parameter of a metal bed
US6530285B1 (en) * 2001-08-20 2003-03-11 Murray F. Feller Magnetic flow sensor probe
DE102005046910B4 (en) 2005-09-21 2009-03-19 Technische Universität Ilmenau Method and arrangement for non-contact inspection of moving electrically conductive substances
DE102009006733A1 (en) * 2007-09-20 2010-08-12 Hydrometer Gmbh Method for MID measurement of flow rates and MID flow meters
DE102007046881A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-16 Forschungszentrum Dresden - Rossendorf E.V. Method and arrangement for measuring the flow of electrically conductive media
DE102009057861A1 (en) * 2008-12-11 2010-07-01 Sms Siemag Ag Device for detecting the flow and method therefor
DE102010003642A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Cassette with a sensor for determining the difference between a first and a second liquid flow

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012616A1 (en) 2013-07-23 2015-01-29 Technische Universität Ilmenau Method and device for non-contact measurement of the mass or volume flow of an electrically conductive fluid
DE102013012616B4 (en) * 2013-07-23 2015-03-19 Technische Universität Ilmenau Method and device for non-contact measurement of the mass or volume flow of an electrically conductive fluid
DE102017005210A1 (en) 2017-05-30 2018-12-20 Technische Universität Ilmenau Device for determining parameters of an electrically conductive substance and associated method
EP3584587A3 (en) * 2018-05-29 2020-04-08 Nabtesco Corporation Speed detecting device and speed detecting method

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012003952B4 (en) 2019-01-10
WO2013041694A1 (en) 2013-03-28
JP6117213B2 (en) 2017-04-19
JP2014526704A (en) 2014-10-06
DE112012003952A5 (en) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1926971B1 (en) Method and arrangement for the contactless inspection of moving electrically conductive substances
DE102011114506A1 (en) Method and device for non-contact measurement of a mass or volume flow of an electrically conductive fluid
EP1915593A1 (en) Magneto-inductive flow rate meter
DE102011077202A1 (en) Method and device for determining a composition of a multiphase mixture
DE102005028723A1 (en) Magnetically inductive flowmeter has first measuring electrode which is produced from first material and second measuring electrode from second material that is different from first material
AT516058A4 (en) viscometer
WO2015010882A1 (en) Flowmeter
WO2021121960A9 (en) Method of operating a magnetically inductive flowmeter
DE102013006182B4 (en) Apparatus and method for detecting particles in liquid metals
DE102007046881B4 (en) Method and arrangement for measuring the flow of electrically conductive media
WO2014029484A2 (en) Magnetic-inductive flowmeter
EP3019836B1 (en) Device and method for magnetic inductive flow measurement
CH716247B1 (en) Differential pressure sensor for a flow meter as well as a flow meter.
DE102013012616B4 (en) Method and device for non-contact measurement of the mass or volume flow of an electrically conductive fluid
DE102017002035B4 (en) Method and device for determining the number, speed of movement and size of defects in a flowing fluid
DE102011050716B4 (en) Method and device for the online measurement of the viscosity of a fluid
DE2558897C3 (en) Test plate for calibrating coating thickness measuring devices
DE2819506C2 (en) Device for determining the start of settling of the solid phase of a flowing solid-liquid suspension
DE102005004026B4 (en) Device for determining and displaying the flow rate of a flow medium
AT507220B1 (en) VISKOSIMETER
WO2024022652A1 (en) Magnetic-inductive flow meter
DE102018121103A1 (en) Method and device for the detection, quantification and localization of electrically conductive particles in a multiphase flow
DE102019133391A1 (en) Method for determining and / or monitoring at least one rheological property of a medium
DE102011008295A1 (en) Magneto-inductive flow meter has internal and external electrodes arranged in pipe through which conductive medium flows, where magneto-inductive voltage generated by flow of medium is determined by short-circuit of internal electrodes
DE102019120315A1 (en) The electromagnetic flowmeter and method for operating an electromagnetic flowmeter

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority

Effective date: 20140324